中國(guó)AI芯片產(chǎn)業(yè)正在崛起 “彎道超車”必然翻車

對(duì)信息科技產(chǎn)業(yè)從業(yè)者而言，2019年意味著一次轉(zhuǎn)折。自華為斷供事件后，關(guān)于自主創(chuàng)芯的聲浪四起，一時(shí)間芯片成了所有人關(guān)注的焦點(diǎn)。其實(shí)，隨著中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一批優(yōu)秀的本土芯片企業(yè)已從幕后走向臺(tái)前，其中既有以華為海思、紫光展銳為代表的老玩家，也有寒武紀(jì)、嘉楠等新銳勢(shì)力。

正在崛起的中國(guó)AI芯片產(chǎn)業(yè)中，“彎道超車”必然翻車，只有掌握硬核技術(shù)才能獲得領(lǐng)先。本文將從手機(jī)芯片、邊緣計(jì)算、機(jī)器視覺(jué)和機(jī)器聽(tīng)覺(jué)四個(gè)陣營(yíng)中回顧十款代表性的“中國(guó)芯”。

一、5G移動(dòng)陣營(yíng)

華為海思：麒麟990 5G

在今年斷供事件引發(fā)的熱議中，雪藏多年的華為海思一夜之間全部轉(zhuǎn)正，讓人們看到了大國(guó)博弈中的一張技術(shù)底牌。9月的柏林國(guó)際消費(fèi)電子展上，華為海思移動(dòng)芯片麒麟990 5G正式發(fā)布。這款芯片是業(yè)界首個(gè)全網(wǎng)通5G SoC，5G NR下行峰值速率達(dá)2.3Gbps，上行峰值速率達(dá)1.25Gbps，是目前為止唯一支持5G雙模的SoC。這也意味著在全球5G芯片賽道上，麒麟990 5G將率先起跑，獲得先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

紫光展銳：虎賁710

在5G移動(dòng)芯片領(lǐng)域，紫光展銳的步伐緊隨華為。近日，搭載展銳虎賁710+春藤510的5G樣機(jī)已經(jīng)通過(guò)了中國(guó)通信研究院泰爾實(shí)驗(yàn)室的全面驗(yàn)證。該樣機(jī)圍繞性能和功能、信息安全、互聯(lián)互通和電磁兼容性能等共計(jì)80項(xiàng)檢測(cè)項(xiàng)目的考驗(yàn)下表現(xiàn)優(yōu)異，這意味著紫光展銳5G芯片已達(dá)到可商用水平。

二、邊緣AI陣營(yíng)

阿里平頭哥：玄鐵910

從中天微和達(dá)摩院合并成立平頭哥算起，時(shí)間尚不足一年。7月25日，阿里平頭哥發(fā)布RISC-V架構(gòu)芯片玄鐵910。據(jù)稱，該芯片有兩大創(chuàng)新：一是業(yè)界首個(gè)實(shí)現(xiàn)每周期2條內(nèi)存訪問(wèn)的RISC-V處理器;二是基于RISC-V擴(kuò)展了50余條指令，系統(tǒng)性增強(qiáng)了RISC-V的計(jì)算、存儲(chǔ)和多核等方面能力。性能方面，玄鐵910比世界上的主流RISC-V指令性能提升4成，是目前RISC-V陣營(yíng)里算力很強(qiáng)的芯片。不過(guò)，目前尚未清楚玄鐵910是否是已進(jìn)行過(guò)流片。

嘉楠：勘智K210

在RISC-V聯(lián)盟陣營(yíng)中，還有一家企業(yè)的實(shí)力也不容小覷。作為重要成員，嘉楠是聯(lián)盟前五家使用RISC-V芯片的廠商之一。嘉楠于2016年正式啟動(dòng)AI芯片的研發(fā)，并在兩年后發(fā)布了第一代AI芯片勘智K210，這也是業(yè)內(nèi)首款基于RISC-V架構(gòu)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)邊緣AI芯片。

該芯片可在0.3W低功耗下運(yùn)行，并提供1TOPS算力，能效比較高。此外，K210具備視聽(tīng)一體化設(shè)計(jì)、可編程能力強(qiáng)和自主IP三大特點(diǎn)。首先，K210具備機(jī)器視覺(jué)與機(jī)器聽(tīng)覺(jué)的多模態(tài)識(shí)別能力;其次，該芯片搭載FPIOA現(xiàn)場(chǎng)可編程IO陣列，一塊芯片可以燒錄不同算法，具備較強(qiáng)的可編程能力。最后，該芯片的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器KPU完全基于嘉楠自主研發(fā)，可在邊緣側(cè)場(chǎng)景高效完成圖像分類、人臉檢測(cè)與識(shí)別等任務(wù)。截至今年9月30日，該芯片已出貨超5.3萬(wàn)件，Q3季度增幅超2倍。

據(jù)悉，勘智系列的第二代芯片勘智K510也有望于明年Q1發(fā)布并量產(chǎn)。第二代芯片依然采用RISC-V雙核處理器架構(gòu)。為了彌補(bǔ)KPU在算法通用性上的不足，K510在設(shè)計(jì)上將加入自研計(jì)算模塊GNNE。另一方面，二代芯片將支持5G通信模塊，并搭載5路深度攝像頭接口，將在智慧零售、ADAS輔助駕駛和金融領(lǐng)域得到應(yīng)用。

寒武紀(jì)：思元220

寒武紀(jì)脫胎于中科院計(jì)算所，是國(guó)內(nèi)處理器架構(gòu)的先行者之一。今年11月，寒武紀(jì)發(fā)布芯片思元220，意味著其在實(shí)現(xiàn)了從移動(dòng)終端、云端到邊緣側(cè)的全面布局。作為寒武紀(jì)在邊緣側(cè)領(lǐng)域的第一款芯片，思元220搭載了寒武紀(jì)最新一代智能處理器 MLUv02，算力達(dá)到了32TOPS，在性能上比肩英偉達(dá) Jetson Xavier NX。

在軟件方面，思元220繼續(xù)支持寒武紀(jì) Neuware 軟件工具鏈，支持業(yè)內(nèi)各主流編程框架，包括 Tensorflow，Caffe，mxnet，以及 pytorch 等?；谒荚?220，寒武紀(jì)前期面向市場(chǎng)推出小尺寸的 M.2 加速卡，未來(lái)也會(huì)推出更高算力的產(chǎn)品形態(tài)，同樣值得期待。

三、語(yǔ)音處理陣營(yíng)

科大訊飛：CSK400X系列

語(yǔ)音正成為未來(lái)主流的人機(jī)交互方式之一。在這個(gè)領(lǐng)域，科大訊飛無(wú)疑是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的王者。今年科大訊飛最大的亮點(diǎn)就是家電行業(yè)專用語(yǔ)音芯片CSK400X系列。智能家居是當(dāng)前AI消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的一大熱點(diǎn)，CSK400X系列的發(fā)布可以說(shuō)是有的放矢。該系列集成科大訊飛的最好語(yǔ)音算法，整個(gè)芯片算力達(dá)到128GOPS。和小米一樣，科大訊飛也把核心戰(zhàn)略聚焦在AIoT領(lǐng)域，其開(kāi)放平臺(tái)已提供267種AI能力及方案，支持多達(dá)59種語(yǔ)種及28種方言的語(yǔ)音識(shí)別。

云知聲：雨燕

想要在萬(wàn)億級(jí)AIoT市場(chǎng)分一杯羹的當(dāng)然不止科大訊飛一家企業(yè)。云知聲同樣以語(yǔ)音芯片為切口進(jìn)入AIoT領(lǐng)域的市場(chǎng)策略。其第一代芯片“雨燕”面向智能家居和智能音箱兩個(gè)人機(jī)交互場(chǎng)景。采用CPU+uDSP+DeepNet架構(gòu)，支持8/16 bit向量、短距運(yùn)算，基于深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。據(jù)悉，云知聲第二代、第三代芯片將延伸至智慧城市、車載計(jì)算等領(lǐng)域，則可視為突破語(yǔ)音圈層，由縱深向橫向拓展的努力。

思必馳：深聰TAIHANG

語(yǔ)音算法廠商思必馳的造芯之路始于2018年3月。今年初，思必馳正式發(fā)布首款A(yù)I芯片TAIHANG，打響了進(jìn)入語(yǔ)音AI芯片的第一槍。算法廠商造芯，會(huì)給芯片行業(yè)帶來(lái)不一樣的視角，這也體現(xiàn)在其芯片TAIHANG的設(shè)計(jì)上。該芯片主打算法和芯片架構(gòu)深度融合。據(jù)了解，TAIHANG具有完整AI算法指令集及硬件加速引擎，雙核增強(qiáng)型DSP，帶語(yǔ)音信號(hào)定制指令集，無(wú)需片外存儲(chǔ)。

四、視覺(jué)處理陣營(yíng)

云天勵(lì)飛：DeepEye1000

視覺(jué)處理是當(dāng)前AI領(lǐng)域的另一大方向。云天勵(lì)飛DeepEye1000是專門針對(duì)于端側(cè)視覺(jué)應(yīng)用。該芯片內(nèi)置自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器，支持靈活可編程計(jì)算流，搭載云天勵(lì)飛自主研發(fā)的深度定制指令集，可以實(shí)現(xiàn)高性能、低功耗的CNN網(wǎng)絡(luò)模型推理計(jì)算加速。

依圖科技：求索（QuestCore）芯片

過(guò)去4年，依圖的人臉識(shí)別算法精度提升了10萬(wàn)倍。在這樣的背景下，AI正推動(dòng)計(jì)算產(chǎn)業(yè)邁入“算法即芯片”時(shí)代。依圖questcore采用自研芯片架構(gòu)，除了針對(duì)機(jī)器視覺(jué)推理運(yùn)算加速，其最大特點(diǎn)之一就是靈活可擴(kuò)展，在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到了不同應(yīng)用場(chǎng)景，能夠兼顧云端和邊緣的視覺(jué)推理計(jì)算需求。

2019年轉(zhuǎn)眼就要過(guò)去，一年來(lái)科技產(chǎn)業(yè)的動(dòng)蕩起伏讓人們深切意識(shí)到核心技術(shù)自主可控的重要性。站在新十年的路口，隨著AI技術(shù)進(jìn)入大規(guī)模落地階段，尋找最優(yōu)的計(jì)算體系結(jié)構(gòu)成為所有廠商的目標(biāo)。一批諸如華為海思、寒武紀(jì)、嘉楠這樣的本土造芯企業(yè)已經(jīng)走在路上。未來(lái)的征程中，隨著本土芯片廠商破土發(fā)軔，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求也將進(jìn)入國(guó)產(chǎn)期，而下一個(gè)奇跡，也許就將在它們之間誕生。